再从袋中任取一球,以X、Y分别表示第一次、第二次取得球上标有的数字。求:
(1)X和Y的联合概率分布及关于X和关于Y边缘分布; (2)X与Y是否独立?为什么?
14.设G为由抛物线y?x和y?x所围成区域,(X,Y)在区域G上服从均匀分布,试求:(1)X、Y的联合概率密度及边缘概率密度;
(2)判定随机变量X与Y是否相互独立。 15.设二维随机变量(X,Y)的概率分布为
2?e?y,0?x?y f(x,y)??
其它?0,求:(1)随机变量X的密度函数fX(x); (2)概率P{X?Y?1}。
16.设随机向量(X,Y)的概率密度为 f(x,y)???A,0?x?1,0?y?x
其他?0,试求:(1)常数A;(2)关于X、Y的边缘概率密度。 17.设随机变量(X,Y)具有概率密度
?Ce?(x?y),x?0,y?0 f(x,y)??,
0,其它?求(1)常数C;(2)边缘分布密度。
18.设X和Y相互独立,下表列出了二维随机变量(X,Y)联合分布律及关于X和关于Y的边缘分布律的部分值,试将其余数值填入表中的空白处。
X Y x1 x2 y1 1/12 1/6 y2 1/8 y3 P{X?xi}?pi? 1 P{Y?yj}?p?j
第二章 随机变量及其分布
一、填空题(请把答案填在题中横线上):
1. 0.3
?e?x,x?02. 1?e?2 e?3 f(x)??x?0
?0,?0,x?03. 1/2 0 F(x)???x/2,0?x?2 ??1,x?24. 1/2 1/2 5. 9/64
6. 0.5 0.2 0.2 7. 1?e?3, e?2 ???1?e?xF(x),x?0x?0
?0,8. 1/2
9. 正态分布 Z~N(6,20) 10. Z~N(0,5) 11. 1/2 12. 2/27 13. 19/27
二、选择题(请把唯一正确的选择填在题后的括号内)1. A 2. A 3. A 4. B 6. A 7. C 8. C 9. C 11. B 12. B 13. D 14. A 16. C 17. A 18. B 19. A 三、解答题
1.设X的概率分布为
X 0 1 2 P 1/3 1/6 1/2 求:(1)X的分布函数;
(2)P{X?1}、{1?X?3}、P{1?X?32P22}。 5. B 10. B15. B
?0,x?0?1,0?x?1??3 解:(1) F(x)?P{X?x}??
1?,1?x?2?2??1,x?2111PX{?}?F()?;
223331P{1??X}?P{X?}?P{X?1}?;
226{1?X??}P{1?X??}P{X??}。 P32323126 2.从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通岗,假定在各个交通岗遇到红绿信号灯的事件是相互独立的,且概率都相等。设X表示途中遇到红灯的次数,求X的分布律、分布函数。
解:由题意知X服从二项分布B(3,),从而 P{X?0}?(1?)? P{X?1}?C3?21121231; 8113?(1?)2?; 228122 P{X?2}?C3?()?(1?)? P{X?3}?()?即X的概率分布列为
123 ; 81231 8 X 0 1 2 3
pk 1/8 3/8 3/8 1/8
由分布函数定义
?0,?1/8,??F(x)?P{X?x}??4/8,?7/8,???1,x?00?x?11?x?2
2?x?3x?3 3.从学校乘汽车到火车站的途中有三个交通岗,假定在各个交通岗遇到红绿信号灯的事件是相互独立的,且概率都是2/5。设X表示途中遇到红灯的次数,求X的分布律、分布
函数。
解:由题意知X服从二项分布B(3,),从而 P{X?0}?(1?)? P{X?1}?C3?212525327 1252254?(1?)2? 55125252 P{X?2}?C3?()?(1?)? P{X?3}?()?即X的概率分布列为
2536 1252538 125 X 0 1 2 3
pk 27/125 54/125 36/125 8/125 由分布函数定义得
?0,?27/125,?? F(x)?P{X?x}??81/125,?117/125,???1,x?00?x?11?x?2 2?x?3x?34.一台设备有三大部件构成,在设备运转过程中各部件需要调整的概率分别为0.10,0.20,0.30,假设各部件的状态相互独立,以X表示同时需要调整的部件数,试求X的概率分布。
解:设:Ai(i?1“部件i需要调整”。 ,2,3)表示:
P{X?0}?P(A1A2A3)?0.9?0.8?0.7?0.504;
P{X?1}?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?0.398; P{X?2}?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?P(A1A2A3)?0.092 P{X?3}?P(A1A2A3)?P(A1)P(A2)P(A3)?0.006 故X的概率分布列为
X 0 1 2 3
pk 0.504 0.398 0.092 0.006
5.已知某种型号的雷管在一定刺激下发火率为4/5,今独立重复地作刺激试验,直到发火为止,则消耗的雷管数X是一离散型随机变量,求X的概率分布。
解:X的可能取值为1,2,3,?。 记Ak表示“第k次试验雷管发火”则Ak表示“第k次试验雷管不发火”从而得 p1?P{X?1}?P(A1)?4 5 p2?P{X?2}?P(A1A2)?P(A1)P(A2)?14? 55152 p3?P{X?3}?P(A1A2A3)?P(A1)P(A2)P(A3)?()?4 5
14
pk?P{X?k}?P(A1A2?Ak?1Ak)?()k?1?5541k?1?()55??依次类推,得消耗的雷管数X的概率分布为 P{X?k}?(k?1,2,3,?)
???Acosx,x?6.设随机变量X的概率密度为f(x)??2,求:
?其它?0,(1)系数A;(2)X的分布函数;(3)X落在区间(??,)内的概率。
44? 解:连续型随机变量X的概率密度必须满足归一性,因此由归一性及定义可求出系数A及X的分布函数,至于(3)可由X的分布函数求得。 (1)由归一性, 解得A?1/2。
(2)由连续型随机变量的定义知X的分布函数为 F(x)? 当x?? 当???????f(x)dx??2?Acosxdx?2A?1
?2?xx??f(u)du
?2时,F(x)????f(u)du=0;
?2?x??2时,
F(x)??x??f(u)du??20dx???????111cosxdx??sinx ?2222x 当x?
?2
时,